CHUONG 1 LY THUYET VE NANG LUONG TAI TAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVDH: TS.VÕ VIẾT CƯỜNG CHƯƠNG LÝ THUYẾT VỀ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO 1.1 Khái niệm lượng tái tạo Năng lượng tái tạo ( lượng tái sinh): Được định nghĩa lượng thu từ nguồn liên tục xem vô hạn Những nguồn lượng tái tạo lại tự nhiên, làm đầy lại với tốc độ với tốc độ mà chúng sử dụng Vơ hạn có hai nghĩa: Hoặc lượng tồn nhiều đến mức mà trở thành cạn kiệt sử dụng người (ví dụ lượng Mặt Trời) lượng tự tái tạo thời gian ngắn liên tục (ví dụ lượng sinh khối) Tái tạo: Có nghĩa khôi phục lại, làm đầy lại Dùng để đến chu kỳ tái tạo mà người ngắn nhiều (ví dụ khí sinh học so với lượng hóa thạch Chu kỳ tái tạo chúng có thời gian tương đương với thời gian chúng sử dụng 1.2 Nguồn gốc lượng tái tạo Hầu hết dạng lượng tái tạo có nguồn gốc từ lượng mặt trời Quá trình xạ mặt trời đến bề mặt trái đất phân bố sau: Nếu nguồn xạ 100% 30% bị phản hồi vào khơng gian trước đến Trái Đất.19% bị khí hấp thụ, 47% bề mặt Trái Đất hấp thụ, 4% tới bề mặt trái đất lại bị phản hồi vào không gian Như nhiêt cung cấp chủ yếu cho không khí tầng đối lưu nhiệt bề mặt Trái Đất Mặt Trời đốt nóng Hình 1.1 Phân bố xạ mặt trời đến bề mặt trái đất Nhiệt lượng Mặt Trời mang đến bề mặt Trái Đất ln thay đổi theo góc chiếu tia xa Mặt Trời, góc chiếu lớn nhiệt lượng lớn ngược lại ước lượng khoảng chừng 3,8 triệu EJ, nhiều 10.000 lần tốc độ tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch hạt nhân khoảng 370 EJ SVTH: TRẦN KỲ ĐÌNH THUẬN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVDH: TS.VÕ VIẾT CƯỜNG 1.2.1 Năng lượng Mặt Trời sử dụng trực tiếp Bức xạ Mặt Trời chuyển thẳng thành lượng có ích, nhiều công nghệ khác Các thiết bị thu lượng Mặt Trời, cung cấp nước nóng sưởi ấm khơng khí nhà Các tồ nhà thiết kế với tính “Hấp thụ Mặt Trời” (passive solar) để nâng cao đóng góp lượng Mặt Trời phục vụ cho sưởi ấm thiết bị thắp sáng Năng lượng Mặt Trời tập trung loại gương để cung cấp nhiệt với nhiệt độ cao cho phát điện Ví dụ: Trạm phát “điện-nhiệt mặt trời” (solar thermal-electric) khai thác thương mại Mỹ Bức xạ Mặt Trời biến đổi trực tiếp thành điện cách sử dụng modun pin Mặt Trời (PV) Những modun thường đặt mái nhà mặt nhà Điện từ pin Mặt Trời có giá thành cao giá chúng giảm xuống phát triển nhanh lĩnh vực công nghiệp 1.2.2 Năng lượng Mặt Trời sử dụng gián tiếp Bức xạ Mặt Trời chuyển thành dạng lượng khác như: • Thuỷ điện: Phần lớn xạ chiếu đến mặt đất hấp thu biển, chúng ấm lên cung cấp thêm nước vào khí Hơi nước ngưng tụ, mưa cung cấp nước cho dịng sơng, nơi mà đặt đập ngăn nước tuabin để lấy lượng từ dòng chảy, gọi thuỷ điện (Hydropower), phát triển cách ổn định suốt kỷ 20 cung cấp khoảng 1/6 điện giới • Năng lượng biển: Biển đại dương ắc qui khổng lồ tích nhiệt lượng mặt trời chuyển thành lượng dịng chảy, nhiệt, gió Ánh nắng Mặt Trời chiếu thẳng góc vùng nhiệt đới chếch vùng ôn đới, dẫn đến nhiệt độ vùng nhiệt đới cao miền địa cực Kết có lượng nhiệt to lớn hướng cực, mang dòng hải lưu khí • Năng lượng sóng (wave energy): Những nơi biển có gió thổi liên tục, chúng tạo sóng, nhiều phương pháp sử dụng để khai thác lượng • Năng lượng sinh khối (Bioenergy): Là dạng biểu gián tiếp khác lượng Mặt Trời thông qua trình quang hợp cối Suốt trình quang hợp cối, xạ Mặt Trời chuyển nước khí cacbon đioxide thành hydrocacbon, tạo thành tảng phân tử phức tạp Sinh khối, dạng gỗ ‘nhiên liệu sinh khối’ (biofuel) khác, nguồn lượng giới, đặc biệt nước phát triển Những nhiên liệu lỏng khí thu từ nguồn sinh học đóng góp quan trọng vào nguồn cung cấp lựơng số nước Nhiên liệu sinh học thu từ loại rác, nhiều số chúng nguồn gốc sinh vật SVTH: TRẦN KỲ ĐÌNH THUẬN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVDH: TS.VÕ VIẾT CƯỜNG 1.2.3 Năng lượng tái tạo không Mặt Trời (Non-solar renewable) Nguồn ‘Năng lượng tái tạo không Mặt Trời’ (Non-solar renewable energy) là: - Thủy triều (ocean tide), nguyên nhân hấp dẫn hút Mặt Trăng (cùng phần đóng góp nhỏ từ hấp dẫn Mặt Trời) kết trình tương tác lực tạo triều Mặt Trăng Mặt Trời - Địa nhiệt từ bên Trái Đất biểu lộ đối lưu ‘núi lửa’ (volcano), ‘suối nước nóng’ (hot spring) ‘sự dẫn lớp đá’ (conduction in rocks) Hai dạng nguồn lượng tái tạo không phụ thuộc vào xạ Mặt Trời, là: Năng lượng thuỷ triều (tidal energy) lượng địa nhiệt (geothermal energy) a Năng lượng thuỷ triều: Thường bị nhầm lẫn với lượng sóng, nguồn gốc chúng có khác biệt rõ ràng Năng lượng thuỷ triều khai thác việc xây dựng đập thấp (low dam) ba-re (barrage) nơi mà thuỷ triều lên nước giữ lại, để sau cho phép chảy qua tuabin phát điện Nó khai thác lượng dịng chảy mạnh mặt nước mà thuỷ triều nguyên nhân Vài thiết bị dùng để khai thác nguồn lượng này, chẳng hạn tuabin dòng hải lưu (marine current turbine), giống tuabin gió đặt nước b Năng lượng địa nhiệt: Nhiệt lòng Trái Đất nguồn gốc lượng địa nhiệt Nhiệt độ cao bên xuất phát từ co bóp hành tinh hình thành Bên cạnh đó, phân rã chất phóng xạ bên nhân Quả Đất góp phần làm tăng nhiệt độ Tại vài địa điểm, nơi mà lớp đá nóng gần bề mặt Quả Đất, chúng làm nóng nước bên tầng ngậm nước Những lượng nước sử dụng từ nhiều kỉ để cung cấp nước nóng nước Ở vài quốc gia, địa nhiệt dùng để sản xuất điện cịn nước nóng từ địa nhiệt thường dùng để sưởi ấm Nếu nước nóng bị rút lượng nhiệt lớn lượng nhiệt cung cấp từ lớp đá nóng xunh quanh vị trí địa nhiệt nguội lỗ khoan gần Khi khai thác theo cách này, lượng địa nhiệt khơng hồi phục hồn tồn Tuy nhiên, ta vận hành chế độ phục hồi cách giữ cho tốc độ rút thấp tốc độ tái tạo Tóm Lại: Năng lượng khơng tái tạo mà trước tiên Mặt Trời mang lại biến đổi thành dạng lượng hay vật mang lượng khác Tùy theo trường hợp mà lượng sử dụng tức khắc hay tạm thời dự trữ Về thời gian người Mặt Trời cịn nguồn cung cấp lượng thời gian gần vô tận Mặt Trời nguồn cung cấp lượng liên tục cho nhiều quy trình diễn tiến bầu sinh Trái Đất Luồng gió thổi, dòng nước chảy nhiệt lượng Mặt Trời người sử dụng khứ Năng lượng Mặt Trời, dạng xạ trực tiếp dạng không trực tiếp chẳng hạn như: lượng sinh khối, lượng nước, lượng gió … SVTH: TRẦN KỲ ĐÌNH THUẬN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVDH: TS.VÕ VIẾT CƯỜNG 1.3 Phân loại lượng tái tạo 1.3.1 Nguồn gốc từ xạ Mặt Trời Năng lượng Mặt Trời thu Trái Đất lượng dòng xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời đến Trái Đất Chúng ta tiếp tục nhận dòng lượng phản ứng hạt nhân Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng tỷ năm Có thể trực tiếp thu lấy lượng thông qua hiệu ứng quang điện, chuyển lượng photon Mặt Trời thành điện năng, pin Mặt Trời Năng lượng photon hấp thụ để làm nóng vật thể, tức chuyển thành nhiệt năng, sử dụng cho bình đun nước Mặt Trời, làm sơi nước máy nhiệt điện tháp Mặt Trời, vận động hệ thống nhiệt máy điều hịa Mặt Trời.Năng lượng photon hấp thụ chuyển hóa thành lượng liên kết hóa học phản ứng quang hóa Một phản ứng quang hóa tự nhiên q trình quang hợp Quá trình cho dự trữ lượng Mặt Trời vào nguồn nhiên liệu hóa thạch khơng tái sinh mà cơng nghiệp kỷ 19 đến 21 tận dụng Nó q trình cung cấp lượng cho hoạt động sinh học tự nhiên, cho sức kéo gia súc củi đốt, nguồn lượng sinh học tái tạo truyền thống Trong tương lai, q trình giúp tạo nguồn lượng tái tạo nhiên liệu sinh học, nhiên liệu lỏng (diesel sinh học, nhiên liệu từ dầu thực vật), khí (khí đốt sinh học) hay rắn Năng lượng Mặt Trời hấp thụ thủy Trái Đất khí Trái Đất để sinh tượng khí tượng học chứa dạng dự trữ lượng khai thác như: - Chuyển hóa nhiệt hấp thụ từ photon Mặt Trời, thành động dòng chảy nước, nước khơng khí, thay đổi tính chất hóa học vật lý dịng chảy - Thế nước mưa dự trữ đập nước chạy máy phát điện cơng trình thủy điện Một dạng tận dụng lượng dịng chảy sơng suối có trước thủy điện đời cối xay nước Dòng chảy biển làm chuyển động máy phát nhà máy điện dùng dòng chảy biển - Dòng chảy khơng khí, hay gió, sinh điện làm quay tuốc bin gió Trước máy phát điện dùng lượng gió đời, cối xay gió ứng dụng để xay ngũ cốc Năng lượng gió gây chuyển động sóng mặt biển Chuyển động tận dụng nhà máy điện dùng sóng biển - Đại dương Trái Đất có nhiệt dung riêng lớn khơng khí thay đổi nhiệt độ chậm khơng khí hấp thụ nhiệt lượng Mặt Trời Đại dương nóng khơng khí vào ban đêm lạnh khơng khí vào ban ngày Sự chênh lệch nhiệt độ khai thác để chạy động nhiệt nhà máy điện dùng nhiệt lượng biển - Khi nhiệt hấp thụ từ photon Mặt Trời làm bốc nước biển, phần lượng dự trữ việc tách muối khỏi nước mặn biển Nhà máy điện dùng phản ứng nước - nước mặn thu lại phần lượng đưa nước dịng sơng trở biển SVTH: TRẦN KỲ ĐÌNH THUẬN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVDH: TS.VÕ VIẾT CƯỜNG 1.3.2 Nguồn gốc từ nhiệt Trái Đất Nhiệt Trái Đất, gọi địa nhiệt, lượng nhiệt mà Trái Đất có thơng qua phản ứng hạt nhân âm ỉ lòng Nhiệt làm nóng chảy lớp đất đá lòng Trái Đất, gây tuợng di dời thềm lục địa sinh núi lửa Các phản ứng hạt nhân lòng Trái Đất tắt dần nhiệt độ lòng Trái Đất nguội dần, nhanh nhiều so với tuổi thọ Mặt Trời Địa nhiệt dù nguồn lượng sản xuất công nghiệp quy mô vừa, lĩnh vực như: • Nhà máy điện địa nhiệt • Sưởi ấm địa nhiệt 1.3.3 Nguồn gốc từ động hệ Trái Đất - Mặt Trăng Trường hấp dẫn không bề mặt Trái Đất gây Mặt Trăng, cộng với trường lực qn tính ly tâm khơng tạo nên bề mặt hình elipsoit thủy Trái Đất (và mức độ yếu hơn, khí Trái Đất thạch Trái Đất) Hình elipsoit cố định so với đường nối Mặt Trăng Trái Đất, Trái Đất tự quay quanh nó, dẫn đến mực nước biển điểm bề mặt Trái Đất dâng lên hạ xuống ngày, tạo tượng thủy triều Sự nâng hạ nước biển làm chuyển động máy phát điện nhà máy điện thủy triều Về lâu dài, tượng thủy triều giảm dần mức độ, tiêu thụ dần động tự quay Trái Đất, lúc Trái Đất ln hướng mặt phía Mặt Trăng Thời gian kéo dài tượng thủy triều nhỏ so với tuổi thọ Mặt Trời 1.3.4 Các nguồn lượng tái tạo nhỏ khác Ngoài nguồn lượng nêu dành cho mức độ cơng nghiệp, cịn có nguồn lượng tái tạo nhỏ dùng số vật dụng: • Một số đồng hồ đeo tay dự trữ lượng lắc lư tay người hoạt động thành lị xo, thơng qua lúc lắc quay Năng lượng dùng để làm chuyển động kim đồng hồ • Một số động có rung động lớn gắn tinh thể áp điện chuyển hóa biến dạng học thành điện năng, làm giảm rung động cho động tạo nguồn điện phụ Tinh thể gắn vào đế giầy, tận dụng chuyển động tự nhiên người để phát điện cho thiết bị cá nhân nhỏ PDA, điện thoại di động • Hiệu ứng điện động giúp tạo dòng điện từ vòi nước hay nguồn nước chảy, nước qua kênh nhỏ xíu làm vật liệu thích hợp • Các ăngten thu dao động điện từ (thường phổ radio) môi trường sang lượng điện xoay chiều hay điện chiều Một số đèn nhấp nháy gắn vào điện thoại di động thu lượng sóng vi ba phát từ điện thoại để phát sáng, hoạt động theo chế SVTH: TRẦN KỲ ĐÌNH THUẬN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVDH: TS.VÕ VIẾT CƯỜNG 1.4 Vai trò tầm quan trọng lượng tái tạo 1.4.1 Tình hình sử dụng lượng tái tạo giới Báo cáo lượng tái tạo cho kỷ 21, gọi tắt REN21 nhóm nghiên cứu sách quốc tế cơng bố cho biết chi phí đầu tư vào nguồn lượng tái tạo, biến đổi từ gió mặt trời, địa nhiệt nhiên liệu sinh học, lên tới 100 tỉ đô la năm 2007 Số tiền đầu tư thúc đNy tăng trưởng mạnh mẽ công nghiệp lượng tái tạo Mức cung cấp điện giới từ nguồn lượng tái tạo lên đến khoảng 240 gigawatts năm ngoái, tức tăng đến 50% so với năm 2004 Sức gió thành tố lớn nguồn lượng tăng 28% giới năm 2007 để đạt công suất gần 100 gigawatts Ngoài lượng phát xuất từ sức gió, việc sản xuất lượng mặt trời lượng sinh học phát triển mạnh giới Tại hội thảo lượng mặt trời châu Âu, vừa tổ chức Valencia (Tây Ban Nha), ông Daniel Lincot, Chủ tọa hội thảo cho giới cần đNy nhanh tốc độ phát triển lượng mặt trời đáp ứng toàn nhu cầu lượng giới Ông Lincot rõ nguồn lượng mặt trời vơ tận, an tồn Tuy nhiên, ơng cho biết, phát triển nhanh chóng lượng mặt trời đóng góp phần “không đáng kể” tổng nguồn cung lượng Năm ngối, diện tích pin khai thác lượng mặt trời đạt khoảng 40 km2 để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện nước Pháp Đức phải cần tới 5.000 km2 Dự kiến, với đà phát triển nay, đến năm 2020, diện tích pin quang điện tăng lên 1.000 km2, với diện tích này, lượng Mặt trời chiếm có 3% nhu cầu lượng Liên minh châu Âu (EU) Hiện lượng tái tạo bao gồm nguồn sau: • Thủy điện (Hydro) • Năng lượng sinh khối (Biomass) • Năng lượng gió (Wind) • Năng lượng mặt trời (Solar) • Địa nhiệt (Geothermal) • Năng lượng sóng (Wave) • Năng lượng thủy triều ( Tidal) SVTH: TRẦN KỲ ĐÌNH THUẬN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVDH: TS.VÕ VIẾT CƯỜNG Bảng 1.1 Các dạng lượng tái tạo ứng dụng giới Năng lượng, điện Đã ứng dụng thương mại, quy mô nhỏ lớn Năng lượng cháy (quy mô sinh hoạt) Nhiệt (nấu, sưởi) Ứng dụng rộng rãi, lượng tiên tiến sẵn có Năng lượng cháy (quy mơ cơng nghiệp) Nhiệt, hơi, điện Ứng dụng rộng rãi, triển vọng cải tiến Khí hóa, sản xuất lượng Điện, nhiệt (CHP) Giai đoạn thử nghiệm Khí hóa, sản xuất nhiên liệu Các bon Hydro, Metan, H2 Giai đoạn phát triển Thủy phân lên men Etan Áp dụng thương mại cho đường, tinh bột Sản xuất từ gỗ phát triển Nhiệt phân sản xuất nhiên liệu lỏng Dầu bio Giai đoạn thử nghiệm; có số khó khăn Nhiệt phân sản xuất nhiên liệu rắn Than Ứng dụng rộng rãi, dải hiệu suất rộng Phân tách Bio-diesel Đã áp dụng, đắt Chưng cất Bio-gas Đã ứng dụng thương mại Bơm nước nạp pin Vận chuyển, điện Máy phát nhỏ, ứng dụng rộng rãi Tua bin gió đất liền Điện Ứng dụng thương mại rộng rãi Tua bin gió biển Điện Giai đoạn phát triển thử nghiệm Chuyển hóa lượng mặt trời Điện Ứng dụng rộng rãi, đắt, cần phát triển Điện từ nhiệt mặt trời Nhiệt, hơi, điện Thử nghiệm, cần phát triển xa Sử dụng lượng mặt trời nhiệt độ thấp Nhiệt (đun nước, hơi, nấu, sấy) làm lạnh Bộ thu lượng mặt trời ứng dụng thương mại rộng rãi, bếp sử dụng lượng mặt trời ứng dụng rộng rãi số vùng, sấy mằng mặt trời thử nghiệm áp dụng Sử dụng lượng mặt trời bị động Nhiệt, làm lạnh, chiếu sáng, thơng Thử nghiệm áp dụng, khơng có phần kỹ thuật chủ động Thủy điện Năng lượng sinh khối Năng lượng gió Năng lượng mặt trời SVTH: TRẦN KỲ ĐÌNH THUẬN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVDH: TS.VÕ VIẾT CƯỜNG khí Tổng hợp lượng mặt H2 nhiên trời nhân tạo liệu giàu hydro Nghiên cứu ứng dụng sở Địa nhiệt Nhiệt, hơi, điện Đã ứng dụng thương mại Năng lượng thủy triều Điện Đã ứng dụng, đắt Năng lượng sóng Điện Nghiên cứu, phát triển thử nghiệm Năng lượng dòng chảy Điện Nghiên cứu phát triển Chuyển hóa lượng nhiệt đại dương Nhiệt, điện Nghiên cứu, phát triển thử nghiệm Năng lượng điện phân muối Điện Nghiên cứu lý thuyết Năng lượng từ sinh khối từ biển Nhiên liệu Nghiên cứu phát triển Năng lượng đại dương Chính sách phủ yếu tố quan trọng việc khuyến khích trì khuynh hướng Hiện mục tiêu phủ lượng tái tạo diện 64 quốc gia Liên hiệp châu Âu vừa chấp thuận sách mới, theo 20% lượng sử dụng phải loại lượng tái tạo, từ trước năm 2020 Hiện có khoảng 2,5 triệu cơng ăn việc làm lĩnh vực lượng tái tạo giới số gia tăng nhanh chóng 1.4.2 Tầm quan trọng lượng tái tạo Đối với tài nguyên thiên nhiên (than đá, than bùn, dầu hỏa, khí thiên nhiên) theo ước tính khoảng độ 80 năm nữa, nguồn lượng bị cạn kiệt người tận dụng tối đa, với mức độ cấp số nhân nhanh mức tái tạo thiên nhiên Do đó, từ không chuNn bị để nghiên cứu hay truy tìm nguồn tài nguyên lượng mới, giới dần đến hủy diệt Đối với nguồn lượng (thủy điện gọi than trắng, nguồn nguyên tử năng, lượng từ gió từ ánh sáng mặt trời) Thủy điện xuất từ 70 năm trước đây, nguồn hy vọng cho nhân loại thời gian dài Từ ban đầu theo hướng suy nghĩ nhà khoa học thời thủy điện nguồn điện tồn hảo khơng tạo nhiễm mơi trường Do đó, đập thủy điện tiếp nối xây dựng ạt từ quốc gia tân tiến quốc gia phát triển Nhưng khoảng 20 năm trở lại đây, khoa học gia giới nhận định đắn thảm nạn môi trường thuỷ điện gây Đó là: • Thuỷ điện làm đảo lộn hoàn toàn hệ sinh thái vùng rộng lớn chung quanh hồ chứa thượng nguồn hạ nguồn đập • Thuỷ điện làm giảm thiểu huỷ diệt đa dạng sinh học tồn vùng SVTH: TRẦN KỲ ĐÌNH THUẬN Trang 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVDH: TS.VÕ VIẾT CƯỜNG • Hiệu kinh tế thuỷ điện hoàn toàn bị đảo ngược chi phí cần thiết để tái tạo lại môi trường thiên nhiên bị đánh cao lợi nhuận cho việc cung cấp điện Bảng 1.2 Ví dụ điển hình nạn thủy điện giới Nước Tên đập Loại đập Nguyên nhân tai nạn Số người thiêt mạng Năm Mỹ South Fork Đất Lũ lớn tràn ngập đỉnh 2200 1889 Ý Gleno Vòm phức tạp Áp lực (souspression) 500 1923 Mỹ San Fransisco Trọng lực (Bêtông) Áp lực (souspression) 450 1929 Ý Vaiont Sụt lỡ đá làm nước tràn ngập 3000 1963 Vòm Với nước phát triển Châu Á Trung Quốc, Thái Lan, Lào, Việt Nam, việc thiết lập đập thủy điện để giải nhu cầu điện cho quốc gia việc làm thiếu tầm nhìn nghiêm chỉnh cho tương lai Chúng ta khơng rút kinh nghiệm quốc gia Tây phương đà phá vỡ đập xây dựng nhằm tái tạo hệ sinh thái vùng Đồng thời không học hỏi kinh nghiệm tác hại mơi trường khơng nghiên cứu tác động mơi trường kế hoạch thiết lập đập - Đối với nguồn lượng nguyên tử mức an toàn vận hành thách thức lớn đòi hỏi kỹ thuật cao tác hại lớn đến người môi trường trường hợp tai nạn xảy Ví dụ tai nạn lượng hạt nhận giới: - Như vụ rị rỉ phóng xạ ngày 28-3-1979 Nhà máy The Three-Mile Island (bang Pennsylvania, Mỹ); vụ tai nạn nổ lò phản ứng hạt nhân ngày 26-4-1976 Nhà máy Chernobyl (Ukraine, Liên Xô trước đây); cố ngày 30-9-1999 làm 119 người bị nhiễm phóng xạ Nhà máy tái chế nhiên liệu phóng xạ - Vụ vỡ đường ống nước nóng ngày 9-8-2004 Nhà máy điện hạt nhân Mihama (tỉnh Fukui, Nhật) làm năm công nhân thiệt mạng Cũng nhà máy năm 2006 lại xảy vụ cháy Gần nhất, sau trận động đất Chuetsu 6,8 độ Richter ngày 16-7-2007, vụ rò rỉ đánh giá nghiêm trọng xảy nhà máy điện hạt nhân lớn giới Kashiwazaki Kariwa (tỉnh Niigata, Nhật) Khoảng 400 thùng chất thải hạt nhân bị đổ vỡ, số lượng chất lỏng chứa phóng xạ chảy biển, buộc nhà máy phải đóng cửa ngưng hoạt động năm để Cơ quan Năng lượng Nguyên Tử Quốc Tế (IAEA) kiểm tra - Thêm lượng thải hồi khí (carbon dioxide) ảnh hưởng đến tầng Ozone bầu khí phế thải nguyên tử vấn đề chưa giải nhân loại SVTH: TRẦN KỲ ĐÌNH THUẬN Trang 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVDH: TS.VÕ VIẾT CƯỜNG 1.4.3.Vai trò lượng tái tạo Tất ngồn lượng cần thiết, có lượng tái tạo đủ điều kiện giúp nhân loại giải lâu bền vấn đề trọng yếu với tiêu chí mơi trường, kinh tế, xã hội sau: a Về Mơi trường • Giảm lượng ô nhiễm khí thải từ hệ thống lượng truyền thống Ví dụ: Để sản xuất số điện (1 Kwh) than dầu, lượng khí thải CO2 than dầu bị đốt sinh khoảng 1kg khí CO2 Nếu số điện sản xuất thủy điện, phong điện, khơng sinh 1kg khí CO2 Vậy có nghĩa sản xuất số điện "sạch" thủy điện phong điện, giảm nhiêu kg khí CO2 thải vào khơng khí Chỉ tiêu sản xuất điện "sạch" tương ứng với tiêu giảm khí phát thải • Giải nhiễm môi trường việc gia tăng dân số phát triển xã hội quốc gia giới • Cơng nghệ cho loại lượng tái tạo công nghệ nguyên liệu xử dụng có sẵn thiên nhiên khơng tạo nhiễm mặt trời, gió, sóng biển v.v ; phế phNm hay phế thải từ cơng nghệ khác thay cần phải xử lý, sử dụng lại, đó, cơng nghệ tái tạo đương nhiên góp phần vào việc giải ô nhiễm môi trường • Việc sử dụng lượng tái tạo mang lại nhiều lợi ích sinh thái So sánh với nguồn lượng khác, lượng tái tạo có nhiều ưu điểm tránh hậu tác hại đến mơi trường • Sử dụng lượng tái tạo rộng rãi liên tục tác động đến việc cải tạo khí hậu Trái Đất lâu dài Chống hiệu ứng nhà kính tác nhân làm biến đổi khí hậu giới Ví dụ: Với nhà máy điện hạt nhân loại công xuất khoảng 1.600 megawatt song Đức định đóng cửa tất nhà máy vào năm 2020 Chính phủ liên minh Đảng Xanh Đảng Dân chủ Xã hội muốn giảm lượng khí nhà kính gây ấm hố tồn cầu việc loại bỏ nhà máy điện sử dụng than đá Khi giá dầu giới gần tăng tới mức kỷ lục, Berlin không muốn phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu hoá thạch b Về kinh tế xã hội • Phát triển bền vững kinh tế xã hội đem lại nhiều công ăn việc làm Thị trường toàn cầu giới loại nhiên liệu tái tạo phát triển nhanh chóng mang lại hàng triệu cơng ăn việc làm Hiện có khoảng 2,5 triệu công ăn việc làm lĩnh vực lượng tái tạo giới số gia tăng nhanh chóng • Doanh thu cao Ví dụ: Hiệp hội cơng ty cơng nghệ điện mặt trời cho biết nhu cầu pin quang điện tăng gấp đôi, mang lại doanh thu tỷ euro Trong năm nay, công ty điện mặt trời Đức đầu tư 200 triệu euro để mở rộng đại hoá nhà máy, tạo thêm khoảng 5.000 việc làm SVTH: TRẦN KỲ ĐÌNH THUẬN Trang 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVDH: TS.VÕ VIẾT CƯỜNG • Tăng cường linh hoạt hệ thống lượng nhu cầu lượng thay đổi • Giảm phụ thuộc đầu tư vào nhập khNu nhiên liệu c Về tương lai • Đây loại lượng dành cho hệ cháu, chắt nguồn ngun liệu khơng bị cạn kiệt • Cân sử dụng lượng hóa thạch, tiết kiệm chúng cho sử dụng khác cho hệ tương lai • Đa dạng hóa cung cấp lượng cho nhiệt, nhiên liệu điện • Góp phần vào việc giải thiếu hụt lượng giới tương lai nguồn lượng hóa thạch bị cạn kiệt d Về an ninh quốc gia • Một đNy mạnh phát triển lượng tái tạo, mức an ninh quốc phịng đảm bảo thêm khơng cịn tùy thuộc vào lượng lượng cần phải nhập cảng từ quốc gia khác • Hạ mức sản xuất chất thải phóng xạ lan rộng vũ khí ngun tử • Tránh khủng hoảng dầu, khí, hạt nhân gây chiến tranh Và tương lai, khơng có khủng hoảng lượng giới xảy vào thập niên 70 Tóm lại: Năng lượng tái tạo an toàn cho chúng ta, để đảm bảo cho sinh tồn nhân loại việc truy tìm nguồn thay cho lượng hóa thạch (dầu mỏ, than đá) phải đNy mạnh việc phát triển loại lượng tái tạo như: mặt trời, gió, sinh khối (methanol, ethanol chất phế thải gia cư kỹ nghệ), địa nhiệt, thủy triều sóng, thuy điện nhỏ Đó nguồn lượng vừa giải thay nguồn lượng hóa thạch bị cạn kiệt, bảo vệ mơi trường thiên nhiên, giải tình trạng nhiễm môi trường người tạo Những nguồn lượng vừa kể quan trọng nguồn lượng tương lai Chúng thay nguồn nhiên liệu hóa thạch nguyên tử việc sản xuất lượng điện SVTH: TRẦN KỲ ĐÌNH THUẬN Trang 13